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东华理工大学 物理练习试卷答案 光的干涉公开课一等奖课件赛课获奖课件.ppt

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东华理工大学 物理练习试卷答案 光的干涉公开课一等奖课件赛课获奖课件.ppt

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1.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某途径传播到B,若A、B两点相位差为3π,则此途径AB的光程为
(A) . (B) .
(C) . (D) 3λ . [ ]
2.单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜的厚度为e,且n1<n2>n3,λ1为入射光在n1中的波长,则两束反射光的光程差为
(A) 2n2e. (B) 2n2 e  λ1 / (2n1).
(C) 2n2 e  n1λ1 / 2. (D) 2n2 e  n2 λ1/2.
[ ]
光的干涉
A
C
3.如图,S1、S2是两个相干光源,它们到P点的距离分别为r1和r2.途径S1P垂直穿过一块厚度为t1,折射率为n1的介质板,途径S2P垂直穿过厚度为t2,折射率为n2的另一介质板,其他部分可看作真空,这两条途径的光程差等于
(A)
(B)
(C)
(D)
[ ]
4.在双缝干涉试验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采用的措施是
(A) 使屏靠近双缝.
(B) 使两缝的间距变小.
(C) 把两个缝的宽度稍微调窄.
(D) 改用波长较小的单色光源. [ ]
B
B
5.在双缝干涉试验中,若单色光源S到两缝S1、S2距离相等,则观测屏上中央明条纹位于图中O处.现将光源S向下移动到示意图中的S位置,则
(A) 中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变.
(B) 中央明条纹向上移动,且条纹间距不变.
(C) 中央明条纹向下移动,且条纹间距增大.
(D) 中央明条纹向上移动,且条纹间距增大.
[ ]
6.一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为
(A) λ / 4 . (B) λ / (4n).
(C) λ / 2 . (D) λ / (2n). [ ]
B
B
7、在牛顿环试验装置中,曲率半径为R的平凸透镜与平玻璃扳在中心恰好接触,它们之间充斥折射率为n的透明介质,垂直入射到牛顿环装置上的平行单色光在真空中的波长为λ ,则反射光形成的干涉条纹中暗环半径rk的体现式为
(A) (B)
(C) (D)
[ ]
8、如图所示,两个直径有微小差异的彼此平行的滚柱之间的距离为L,夹在两块平晶的中间,形成空气劈形膜,当单色光垂直入射时,产生等厚干涉条纹.假如滚柱之间的距离L变小,则在L范围内干涉条纹的
(A)数目减少,间距变大.
(B)数目不变,间距变小.
(C)数目增长,间距变小.
(D)数目减少,间距不变.
[ ]



B
B
二、填空题
9.在双缝干涉试验中,双缝间距为d,双缝到屏的距离为D (D>>d),测得中央零级明纹与第五级明之间的距离为x,则入射光的波长为_________
10.如图所示,在双缝干涉试验中SS1=SS2,用波长为λ的光照射双缝S1和S2,通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹.已知P点处为第三级明条纹,则S1和S2到P点的光程差为__________.若将整个装置放于某种透明液体中,P点为第四级明条纹,则该液体的折射率n=
dx/5D

11、一束波长为 λ =600 nm (1 nm=10-9 m)的平行单色光垂直入射到折射率为n=,该薄膜是放在空气中的.要使反射光得到最大程度的加强,薄膜最小厚度应为_____________nm.
12、波长为λ的平行单色光,垂直照射到劈形膜上,劈尖角为 λ ,劈形膜的折射率为n,第三条暗纹与第六条暗之间的距离是_____________.
13、波长λ =600 nm的单色光垂直照射到牛顿环装置上,第二个明环与第五个明环所对应的空气膜厚度之差为____________nm.(1 nm=10-9 m)
三、计算题
14.如图所示,在杨氏双缝干涉试验中,
若 , 求P点的强度
与干涉加强时最大强度 的比值.
解:设S1、S2分别在P点引起振动的振幅为A,干涉加强时,合振幅为2A,因此

由于

因此S2到P点的光束比S1到P点的光束相位落后

P点合振动振幅 的平方为:

∵ ∝A2 ∴ I = A2 / 4 A2 =1 / 4
15.(劈尖角θ 很小).用波长λ=600 nm (1 nm =10-9 m)的单色光垂直入射,产生等厚干涉条纹.假如在劈形膜内充斥n = = mm,那么劈尖角θ应是多少?
解:空气劈形膜时,间距


液体劈形膜时,间距



16、用波长λ =500 nm的单色光作牛顿环试验,测得第k个暗环半径rk=4 mm, 第k +10个暗环半径rk+10 =6 mm,求平凸透镜的凸面的曲率半径R.
解:根据暗环半径公式有

由以上两式可得
17、两块平板玻璃,一端接触,另一端用纸片隔开,形成空气劈形膜.用波长为l的单色光垂直照射,观测透射光的干涉条纹.
(1) 设A点处空气薄膜厚度为e,求发生干涉的两束透射光的光程差;
(2) 在劈形膜顶点处,透射光的干涉条纹是明纹还是暗纹?
解:(1) d = 2e – 0 = 2e
(2) 顶点处e=0 ,∴d=0 ,干涉加强是明条纹.
18. μm的玻璃片..在可见光范围内(400 nm ~ 760 nm)哪些波长的反射光有最大程度的增强?(1 nm=
10-9 m)
解:相干加强时, 2ne+λ/2= kλ,



k = 1, λ1 = 3000 nm,
k = 2, λ2 = 1000 nm,
k = 3, λ3 = 600 nm,
k = 4, λ4 = nm,
k = 5, λ5 = nm.
∴ 在可见光范围内,干涉加强的光的波长是
λ =600 nm 和λ = nm.